中職機(jī)械基礎(chǔ)教案.doc

第1章 機(jī)械工程材料基礎(chǔ)課題名稱第1章 機(jī)械工程材料基礎(chǔ)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解金屬材料性能，鋼的熱處理工藝，常用金屬材料和非金屬材料。教學(xué)重點(diǎn)金屬材料性能，鋼的熱處理工藝，常用金屬材料。教學(xué)難點(diǎn)鋼的熱處理工藝輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)課題名稱金屬材料性能授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解金屬材料性能教學(xué)重點(diǎn)金屬材料性能物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能。教學(xué)難點(diǎn)金屬材料力學(xué)性能輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)工程材料（常用）：鋼鐵材料、有色金屬材料（如鋁、銅）及非金屬材料（如塑料、橡膠等）。金屬材料的使用性能：物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能。 一、金屬材料的力學(xué)性能 金屬材料的力學(xué)性能包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度等。 1.強(qiáng)度和塑性 2.硬度：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。 3.沖擊韌性 脆性材料、韌性材料 4.疲勞強(qiáng)度 二、金屬材料的其他性能簡(jiǎn)介 1.物理性能:密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性和磁等。 2.化學(xué)性能：耐腐蝕性、抗氧化性 3.工藝性能：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能和切削加工性能。課題名稱鋼的熱處理授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解鐵碳合金，鋼的熱處理工藝，熱處理新技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)鐵碳合金，鋼的熱處理工藝。教學(xué)難點(diǎn)鋼的熱處理工藝輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì) 熱處理是通過(guò)加熱、冷卻的方法，以改變金屬內(nèi)部組織為手段，以改變金屬的力學(xué)性能為目的的工藝方法， 一、鐵碳合金 鐵碳合金就是以鐵和碳為主要組成元素的合金，其中碳含量小于2.11%的鐵碳合金稱為鋼，碳含量大于2.11%的鐵碳合金稱為白口鑄鐵。 二、鋼的熱處理 鋼的熱處理是將鋼件在固態(tài)范圍內(nèi)，采用適當(dāng)方式進(jìn)行加熱、保溫、冷卻，以獲得所需組織與性能的工藝， 鋼的熱處理可分為整體熱處理和表面熱處理，整體熱處理包括退火、正火、淬火和回火。表面熱處理包括表面淬火和化學(xué)熱處理三、熱處理新技術(shù)：1.激光熱處理 2.真空熱處理 3.形變熱處理課題名稱常用金屬材料授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解黑色金屬和有色金屬教學(xué)重點(diǎn)鋼鐵材料教學(xué)難點(diǎn)鋼鐵材料輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)金屬材料是由金屬元素或以金屬元素為主而組成的并具有金屬特性的工程材料。包括黑色材料和有色材料兩大類(lèi)。一、常用的鋼鐵材料1.碳鋼碳鋼按碳含量可分為低碳鋼（c0.25%）、中碳鋼（c=0.25%0.6%）、高碳鋼（c0.6%）。2.低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼3.合金鋼 合金鋼是指合金元素的各類(lèi)和含量高于國(guó)標(biāo)規(guī)定范圍的鋼。4.鑄鐵鑄鐵可分為白口鑄鐵、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵等。二、有色金屬1.鋁與鋁合金1）鈍鋁 2）鋁合金分為變形鋁合金、鑄造鋁合金兩大類(lèi)。2.銅與銅合金1)鈍銅 2）銅合金：青銅、黃銅3.軸承合金：用來(lái)制造滑動(dòng)軸承中軸瓦及軸瓦內(nèi)襯的合金稱為軸承合金。課題名稱非金屬材料授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解塑料、橡膠、陶瓷、復(fù)合材料、新材料教學(xué)重點(diǎn)塑料、橡膠材料教學(xué)難點(diǎn)塑料、橡膠、復(fù)合材料輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)一、塑料1.塑料的特性2.塑料的分類(lèi)及用途二、橡膠三、陶瓷1.陶瓷的特性2.特種陶瓷的類(lèi)型四、復(fù)合材料1.復(fù)合材料的特性2.復(fù)合材料的分類(lèi)和用途五、新材料簡(jiǎn)介1.納米材料2.超導(dǎo)材料第2章 機(jī)器的組成和機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介課題名稱第2章 機(jī)器的組成和機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解機(jī)械基礎(chǔ)的基本任務(wù)、性質(zhì)和內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)基本任務(wù)、性質(zhì)和內(nèi)容教學(xué)難點(diǎn)基本任務(wù)、性質(zhì)和內(nèi)容輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)引言機(jī)械是人類(lèi)進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng)的主要工具，也是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要標(biāo)志。遠(yuǎn)古就已知利用杠桿、滾子、絞盤(pán)等簡(jiǎn)單進(jìn)行從事建筑和運(yùn)輸。到18世紀(jì)蒸汽機(jī)的發(fā)明、促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)革命。課題名稱機(jī)器的組成及其設(shè)計(jì)方法；機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件、運(yùn)動(dòng)副教學(xué)重點(diǎn)機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件、運(yùn)動(dòng)副教學(xué)難點(diǎn)機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)一、 機(jī)器的組成(一）機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來(lái)變換或傳遞、物料、與信息。機(jī)器的特征：1. 任何機(jī)器都是由許多構(gòu)件組合而成的。2. 各運(yùn)動(dòng)實(shí)體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3. 能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換、代替或減輕人類(lèi)的勞動(dòng)，完成有用的機(jī)械功。機(jī)器：就是人為的實(shí)體（構(gòu)件）的組合，它的個(gè)部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并能代替或減輕人類(lèi)的體力勞動(dòng)，完成有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。按用途分：機(jī)器分為發(fā)動(dòng)機(jī)（原動(dòng)機(jī)）和工作機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)（原動(dòng)機(jī)）是將非機(jī)械能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)器。工作機(jī)是用來(lái)改變被加工物料的位置、形狀、性能、尺寸和狀態(tài)的機(jī)器。(二）機(jī)器的組成機(jī)器基本是由原動(dòng)機(jī)部分、執(zhí)行部分和傳動(dòng)部分三部分組成。（三）對(duì)機(jī)器的主要要求1.使用功能要求2.經(jīng)濟(jì)性要求3.勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)要求4.可靠性要求5.其他專用要求（四）機(jī)器的設(shè)計(jì)方法1.計(jì)劃階段2.方案設(shè)計(jì)階段3.技術(shù)設(shè)計(jì)階段4.技術(shù)文件編制階段二、機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 （一）機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)是用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的構(gòu)件系統(tǒng)機(jī)器與構(gòu)件的區(qū)別：機(jī)器的主要功用是利用機(jī)械能做功或?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換；機(jī)構(gòu)的主要功用在于傳遞或改變運(yùn)動(dòng)的形式。（二）構(gòu)件和零件1.構(gòu)件構(gòu)件是機(jī)構(gòu)中的單元體，也就是相互之間能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體。構(gòu)件按其運(yùn)動(dòng)狀況，可分為固定構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)構(gòu)件。2.零件 零件是構(gòu)件的組成部分。構(gòu)件和零件的區(qū)別在于：構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，零件是加工制造的單元。（三）運(yùn)動(dòng)副使兩物體直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接，稱為運(yùn)動(dòng)副。根據(jù)運(yùn)動(dòng)副中兩構(gòu)接觸形式不同，運(yùn)動(dòng)副可分為低副和高副。 1.低副：低副是指兩構(gòu)件之間作面接觸的運(yùn)動(dòng)副。按兩構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，可分為： （1）轉(zhuǎn)動(dòng)副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。由滑塊與導(dǎo)槽組成的運(yùn)動(dòng)副。 （2）移動(dòng)副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作相對(duì)移動(dòng)。由滑塊與導(dǎo)槽組成的運(yùn)動(dòng)副。(a)轉(zhuǎn)動(dòng)副 (b) 移動(dòng)副 (c) 螺旋副 圖11（3）螺旋副：兩構(gòu)件在接觸處只允許作定關(guān)系的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。絲杠與螺母組成的運(yùn)動(dòng)副。(a) (b) (c) 圖12 2.高副：高副是兩構(gòu)件之間作點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副。（四）平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 （五）平面機(jī)構(gòu)的自由度 F3n-2PL-PH N個(gè)構(gòu)件 nN-1 課題名稱機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解機(jī)械設(shè)計(jì)方法教學(xué)重點(diǎn)機(jī)械零件的失效形式、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)步驟教學(xué)難點(diǎn)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)要求輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)一、機(jī)械零件的失效形式1.斷裂 2.過(guò)大的殘余變形 3.零件的表面破壞 4.破壞正常條件引起的失效二、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)要求1.避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求強(qiáng)度、剛度、耐磨性、振動(dòng)穩(wěn)定性、耐熱性。2.結(jié)構(gòu)工藝性要求3.經(jīng)濟(jì)性要求4.質(zhì)量小的要求5.可靠性要求三、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)步驟第3章 標(biāo)準(zhǔn)件和常用件課題名稱第3章 標(biāo)準(zhǔn)件和常用件授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解螺紋連接，鍵和銷(xiāo)，聯(lián)軸器及彈簧等標(biāo)準(zhǔn)件和常用件教學(xué)重點(diǎn)螺紋連接，鍵和銷(xiāo)，聯(lián)軸器教學(xué)難點(diǎn)聯(lián)軸器、彈簧、常用件輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)零件之間的關(guān)系有連接、傳動(dòng)和配合。螺紋連接、鍵和銷(xiāo)連接，聯(lián)軸器或離合器連接等都稱為連接件。齒輪、滾動(dòng)軸承和彈簧稱為常用件。課題名稱螺紋連接件授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解螺紋、螺紋連接的基本類(lèi)型及標(biāo)準(zhǔn)連接件、螺紋連接的預(yù)緊和防松、螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算、連接件的性能等級(jí)及許用應(yīng)力、螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)螺紋、螺紋連接的基本類(lèi)型及標(biāo)準(zhǔn)連接件、螺紋連接的預(yù)緊和防松、教學(xué)難點(diǎn)螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算、螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)一、螺紋1、螺紋的形成（1）螺旋線螺旋線是沿著圓柱或圓錐表面運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)的軌跡，該點(diǎn)的軸向位移和相應(yīng)的角位移成定比。（2）螺紋螺紋是在圓柱或圓錐表面上，沿著螺旋線所形成的具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起。2、螺紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù)：(1)大徑(d、D)螺紋的最大直徑。對(duì)外螺紋是牙頂圓柱直徑(d)，對(duì)內(nèi)螺紋是牙底圓柱直徑(D)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定大徑為螺紋的公稱直徑。(2)小徑(d1、D1)螺紋的最小直徑。對(duì)外螺紋是牙底圓柱直徑(d1)，對(duì)內(nèi)螺紋是牙頂圓柱直徑(D1)。(3)中徑(d2、D2)處于大徑和小徑之間的一個(gè)假想圓柱直徑，該圓柱的母線位于牙型上凸起(牙)和溝槽(牙間)寬度相等處。此假想圓柱稱為中徑圓柱。(4)螺距(P)在中徑線上，相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。(5)導(dǎo)程（S）同一螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)之間的軸向距離。對(duì)單線螺紋，S=P；對(duì)于線數(shù)為n的多線螺紋，Snp。(6)牙形角（）在軸向截面內(nèi)螺紋牙形兩側(cè)邊的夾角。(7)升角（）在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。3.螺紋的代號(hào)與標(biāo)記1）普通螺紋螺紋的標(biāo)記由螺紋代號(hào)、螺紋公差代號(hào)和螺紋旋合長(zhǎng)度代號(hào)組成。例 M241.5左5g6gL其中M24代表公稱直徑為24mm的螺紋15表示螺紋的螺距為1.5mm左代表螺紋為左旋螺紋5g螺紋中徑公差代號(hào)6g螺紋頂徑公差代號(hào)L代表螺紋旋合長(zhǎng)度注：(1)粗牙普通螺紋不標(biāo)螺距 (2)中徑與頂徑公差代號(hào)相同只須標(biāo)一個(gè)。 (3)右旋螺紋旋向不標(biāo) (4)中等旋合長(zhǎng)度時(shí)可不標(biāo)代號(hào)。短旋合長(zhǎng)度時(shí)標(biāo)S，長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度時(shí)標(biāo)L，特殊時(shí)也可標(biāo)出旋合長(zhǎng)度數(shù)值，2）管螺紋非螺紋密封用的管螺紋由螺紋特征代號(hào)(G)、尺寸代號(hào)和公差等級(jí)代號(hào)(A、 B)組成。例：G 1 1/2A表示公稱直徑為1 1/2英寸公差等級(jí)為A級(jí)外螺紋。 G1 12表示公稱直徑為1 1/2 英寸的內(nèi)螺紋注：(1)內(nèi)螺紋不標(biāo)公差等級(jí)代號(hào)。 (2)左旋螺紋可附加代號(hào)LH。例G1 12LH。 (3)管螺紋的公稱直徑指管子的內(nèi)徑。4.螺紋的類(lèi)型、特點(diǎn)、（1）線數(shù)分單線螺紋、雙線螺紋和三線螺紋。單線螺紋主要用于聯(lián)接，多線螺紋主要用于傳動(dòng)。（2）按螺旋線繞行方向又有右旋螺紋和左旋螺紋之分。通常采用右旋螺紋，左旋螺紋僅用于有特殊要求的場(chǎng)合。（3）位置分：螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋之分。普通螺紋又有粗牙和細(xì)牙兩種。公稱直徑相同時(shí)，細(xì)牙螺紋的螺距小，升角小，自鎖性好，螺桿強(qiáng)度較高，適用于受沖擊、振動(dòng)和變載荷的聯(lián)接以及薄壁零件的聯(lián)接。細(xì)牙螺紋比粗牙螺紋的耐磨性差，不宜經(jīng)常拆卸，故生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛使用粗牙螺紋。二、螺紋的應(yīng)用螺紋在機(jī)械中的應(yīng)用主要是有連接和傳動(dòng)。因此，按其用途分可分成連接螺紋和傳動(dòng)螺紋兩大類(lèi)。1.連接螺紋內(nèi)、外螺紋相互旋合形成的連接稱為螺紋副。連接螺紋的牙型多為三角形，而且多用單線螺紋。因?yàn)槿切温菁y的摩擦力大，強(qiáng)度高，自鎖性能好。應(yīng)用最廣泛的是普通螺紋，其牙型角為60，同一直徑按螺距大小可分為粗牙和細(xì)牙兩類(lèi)。二、螺紋連接的基本類(lèi)型及標(biāo)準(zhǔn)連接件1. 螺紋連接的基本類(lèi)型：螺栓連接、雙頭螺栓連接、螺釘和緊定螺釘連接。2.標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件：螺栓、雙頭螺柱、六角螺母、墊圈、螺釘、緊定螺釘。三、螺紋連接的預(yù)緊與防松常用防松的方法：摩擦防松、機(jī)械防松、不可拆防松。四、螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1.松螺柱連接的強(qiáng)度計(jì)算2.緊螺柱連接的強(qiáng)度計(jì)算五、螺紋連接的性能等級(jí)及許用應(yīng)力1. 螺柱連接件的性能等級(jí)2. 螺柱連接件的許用應(yīng)力六、螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.連接接合面的幾何形狀2.螺栓的數(shù)目與排列3.合理的間距、邊距4.螺栓組的布置課題名稱鍵、花鍵和銷(xiāo)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解鍵、花鍵和銷(xiāo)的類(lèi)型、特點(diǎn)和選擇教學(xué)重點(diǎn)鍵、花鍵和銷(xiāo)的類(lèi)型和選擇教學(xué)難點(diǎn)鍵、花鍵的強(qiáng)度計(jì)算輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì) 一、鍵 軸與軸上的傳動(dòng)零件一般是用鍵連接在一起的。 1.鍵連接的類(lèi)型1）平鍵連接：兩側(cè)面是工作面。2）半圓鍵連接：兩側(cè)面是工作面。3）楔鍵連接：上下表面為工作面2.鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算1）鍵的選擇 2）平鍵的強(qiáng)度計(jì)算二、花鍵1.花鍵連接的特點(diǎn)和類(lèi)型特點(diǎn):承載能力強(qiáng)、應(yīng)力集中小、強(qiáng)度削弱小、受力均勻、對(duì)中性好、導(dǎo)向性好，成本較高。類(lèi)型：1）矩形花鍵 小徑定心 2）漸開(kāi)線花鍵 齒形定心2.花鍵連接強(qiáng)度計(jì)算三、銷(xiāo) 分為定位銷(xiāo)和連接銷(xiāo)常用的銷(xiāo)有：圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)、開(kāi)口銷(xiāo)等。課題名稱聯(lián)軸器和離合器授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解聯(lián)軸器和離合器的類(lèi)型、特點(diǎn)和選擇教學(xué)重點(diǎn)聯(lián)軸器和離合器的類(lèi)型、特點(diǎn)和選擇教學(xué)難點(diǎn)聯(lián)軸器和離合器的選擇輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì)聯(lián)軸器和離合器都是用來(lái)連接軸與軸（或軸與其他回轉(zhuǎn)零件），以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器只有在機(jī)器停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，才能使兩軸分離；離合器隨時(shí)可將兩軸分離 一、聯(lián)軸器1. 聯(lián)軸器的分類(lèi)：剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。2. 剛性聯(lián)軸器：套筒式、凸緣式和夾殼式等。沒(méi)有補(bǔ)償軸線偏移的能力。3. 撓性聯(lián)軸器：1）無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器：十字滑塊聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器、萬(wàn)向聯(lián)軸器和鏈條聯(lián)軸器?？裳a(bǔ)償軸線偏移，不能減振。2）有彈性元件的撓性聯(lián)軸器：彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器、彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器和輪胎式聯(lián)軸器。即可補(bǔ)償軸線偏移，又具有緩沖和減振的能力。二、聯(lián)軸器的選擇1.聯(lián)軸器類(lèi)型的選擇2.聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩的計(jì)算3.聯(lián)軸器型號(hào)的確定4.校核最大轉(zhuǎn)速5.協(xié)調(diào)軸孔直徑6.按規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度以及進(jìn)行必要的校核三、離合器 常用的有牙嵌式和摩擦式兩大類(lèi)。1.牙嵌式離合器 2.摩擦式離合器課題名稱彈 簧授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解彈簧的功能、類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、參數(shù)和尺寸，材料和制造方法，設(shè)計(jì)計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)彈簧的功能、類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、參數(shù)和尺寸教學(xué)難點(diǎn)彈簧的設(shè)計(jì)和計(jì)算輔助手段舉例、教具課外作業(yè)課后體會(huì) 一、彈簧的功能與類(lèi)型按所承受的載荷分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧。二、圓柱螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和尺寸1.壓縮彈簧2.拉伸彈簧3. 圓柱螺旋彈簧的幾何參數(shù)計(jì)算彈簧外徑、彈簧內(nèi)徑、彈簧中徑、彈簧絲直徑、節(jié)距、螺旋升角、簧絲展開(kāi)長(zhǎng)度、彈簧自由高度。三、彈簧材料和制造方法1.彈簧的制造 2. 彈簧材料及許用應(yīng)力四、圓柱螺旋彈簧的設(shè)計(jì)和計(jì)算1. 圓柱螺旋彈簧的特性曲線2. 圓柱螺旋彈簧的強(qiáng)度計(jì)算 3. 圓柱螺旋彈簧的剛度計(jì)算4. 圓柱螺旋壓縮彈簧穩(wěn)定性的校核第4章 常用機(jī)構(gòu)課題名稱常 用 機(jī) 構(gòu)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解平面連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，螺旋機(jī)構(gòu)，不完全齒輪機(jī)構(gòu)。教學(xué)重點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)輔助手段課外作業(yè)課后體會(huì)課題名稱平面連桿機(jī)構(gòu)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型。教學(xué)重點(diǎn)掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型。教學(xué)難點(diǎn)輔助手段課外作業(yè)課后體會(huì)一、平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及其設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是由轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)結(jié)起來(lái)封閉系統(tǒng)。其中被固定的桿4被稱為機(jī)架不直接與機(jī)架相連的桿2稱之為連桿與機(jī)架相連的桿1和 桿3稱之為連架凡是能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱之為曲柄，只能在小于360的范圍內(nèi)作往復(fù)擺動(dòng)的連架桿稱之為搖桿。二、 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)其兩個(gè)連架桿的運(yùn)動(dòng)形式不同，可以分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種基本形式。1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)連架桿，一個(gè)是曲柄而另一個(gè)是搖桿，則該機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。用來(lái)調(diào)整雷達(dá)天線俯仰角度的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。汽車(chē)前窗的刮雨器。當(dāng)主動(dòng)曲柄AB回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)搖桿作往復(fù)擺動(dòng)，利用搖桿的延長(zhǎng)部分實(shí)現(xiàn)刮雨動(dòng)作。2 ) 雙曲柄機(jī)構(gòu)如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)連架桿都能作360整周回轉(zhuǎn)，則這種機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若兩個(gè)曲柄的長(zhǎng)度相等，機(jī)架與連架桿的長(zhǎng)度相等（，這種雙曲柄機(jī)構(gòu)稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。蒸汽機(jī)車(chē)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。平行雙曲柄機(jī)構(gòu)在雙曲柄和機(jī)架共線時(shí)，可能由于某些偶然因素的影響而使兩個(gè)曲柄反向回轉(zhuǎn)。機(jī)車(chē)車(chē)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用三個(gè)曲柄的目的就是為了防止其反轉(zhuǎn)。3) 雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿都在小于360的角度內(nèi)作擺動(dòng)，這種機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化1.轉(zhuǎn)動(dòng)副化成移動(dòng)副2.擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副3.取不同構(gòu)件為機(jī)架四、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件曲柄存在的條件由上述以知，在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄。而曲柄是否存在。則取決于機(jī)構(gòu)中各桿的長(zhǎng)度關(guān)系，即要使連架桿能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)而成為曲柄，各桿長(zhǎng)度必須滿足一定的條件，這就是所謂的曲柄存在的條件。可將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件概括為：1 連架桿與機(jī)架中必有一個(gè)是最短桿；2 最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和必小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。 上述兩條件必須同時(shí)滿足，否則機(jī)構(gòu)中無(wú)曲柄存在。根據(jù)曲柄條件，還可作如下推論：（1）若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和必小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則可能有以下幾種情況：a以最短桿的相鄰桿作機(jī)架時(shí)，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；b以最短桿為機(jī)架時(shí)，為雙曲柄機(jī)構(gòu)；c以最短桿的相對(duì)桿為機(jī)架時(shí)，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。(2)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則不論以哪一桿為機(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。五、平面四桿機(jī)構(gòu)急回特性曲柄搖杯機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄A B沿順時(shí)針?lè)较蛞缘冉撬俣绒D(zhuǎn)過(guò)1時(shí)，搖桿CD自左極限位置C1D擺至右極位置C2D，設(shè)所需時(shí)間為 t1，C點(diǎn)的明朗瞪為 V1；而當(dāng)曲柄AB再繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)2時(shí)，搖桿CD自C2D擺回至C1D，設(shè)所需的時(shí)間為 t2，C點(diǎn)的平均速度為 V2。由于12，所以 t1t2 ,V2Vl。由此說(shuō)明：曲柄AB雖作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，而搖桿CD空回行程的平均速度卻大于工作行程的平均速度，這種性質(zhì)稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。搖桿CD的兩個(gè)極限位置間的夾角稱為搖稈的最大擺角，主動(dòng)曲柄在搖桿處于兩個(gè)極限位置時(shí)所夾的銳角稱為極位夾角。 在某些機(jī)械中(如牛頭刨床、插床或慣性篩等)，常利用機(jī)械的急回特性來(lái)縮短空回行程的時(shí)間，以提高生產(chǎn)率。急回特性系數(shù)K：從動(dòng)件空回行程平均速度V2與從動(dòng)件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了機(jī)構(gòu)的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。 KV2V1 (C2C1t2) (C1C2t1)（180十） (180一)由上式可知，K與有關(guān)，當(dāng)0時(shí)，K1，說(shuō)明該機(jī)構(gòu)無(wú)急回特性；當(dāng)0時(shí)，Kl，則機(jī)構(gòu)具有急回特性。六、死點(diǎn) 以搖桿作為主動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。在從動(dòng)曲柄與連桿共線的兩個(gè)位置時(shí)，出現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角0，壓力角90的情況。此時(shí)連桿對(duì)從動(dòng)曲柄的作用力恰好通過(guò)其回轉(zhuǎn)中心不能推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)。機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)由于偶然外力的影響，也可能使曲柄轉(zhuǎn)向不定。 死點(diǎn)對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是不利的，常利用慣性來(lái)通過(guò)死點(diǎn)，也可采用機(jī)構(gòu)錯(cuò)排的方法避開(kāi)死點(diǎn)。 但死點(diǎn)也有可利用的一面，當(dāng)工件被夾緊后，BCD成一直線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，即使工件的反力很大，夾具也不會(huì)自動(dòng)松脫。課題名稱凸輪機(jī)構(gòu)授課形式講授課時(shí)2班級(jí)教學(xué)目的了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成和基本類(lèi)型教學(xué)重點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)的組成及基本類(lèi)型 教學(xué)難點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)的組成及基本類(lèi)型輔助手段模型、掛圖課外作業(yè)課后體會(huì)凸輪是具有曲線或曲面輪廓且作為高副元素的構(gòu)件。含有凸輪的機(jī)構(gòu)稱為凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)分為平面凸輪機(jī)構(gòu)與空間凸輪機(jī)構(gòu)兩大類(lèi)。一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類(lèi)1. 組成 凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)部分所組成。2.運(yùn)動(dòng)規(guī)律：凸輪機(jī)構(gòu)可以將主動(dòng)件凸輪的等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為從動(dòng)件的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或繞某定點(diǎn)的擺動(dòng)，并依靠凸輪輪廓曲線準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)所要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3.凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是：只要正確地設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線，就可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)任意給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、工作可靠。缺點(diǎn)是：凸輪與從動(dòng)件之間為點(diǎn)或線接觸，不易潤(rùn)滑，容易磨損。因此，凸輪機(jī)構(gòu)多用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4. 凸輪機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型1）按凸輪的形狀分(l)盤(pán)形凸輪 也叫平板凸輪。這種凸輪是一個(gè)徑向尺寸變化的盤(pán)形構(gòu)件，當(dāng)凸輪l繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可使從動(dòng)件在垂直于凸輪軸的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)(2)移動(dòng)凸輪 當(dāng)盤(pán)形凸輪的徑向尺寸變得無(wú)窮大時(shí)，其轉(zhuǎn)軸也將在無(wú)窮遠(yuǎn)處，這時(shí)凸輪將作直線移動(dòng)。通常稱這種凸輪為移動(dòng)凸輪。(3)圓柱凸輪 凸輪為一圓柱體，它可以看成是由移動(dòng)凸輪卷曲而成的。曲線輪廓可以開(kāi)在圓柱體的端面也可以在圓柱面上開(kāi)出曲線凹槽。2、按從動(dòng)件的形式分(l)尖頂從動(dòng)件 結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，而且尖頂能與較復(fù)雜形狀的凸輪輪廓相接觸，從而能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，但因尖頂極易磨損，故只適用于輕載、低速的凸輪機(jī)構(gòu)和儀表中。(2)滾子從動(dòng)件在從動(dòng)件的一端裝有一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾子。由于滾子與凸輪輪廓之間為滾動(dòng)摩擦，故磨損較小，改善了工作條件。因此，可用來(lái)傳遞較大的動(dòng)力，應(yīng)用也最廣泛。(3)平底從動(dòng)件 從動(dòng)件一端做成平底(即平面)，在凸輪輪廓與從動(dòng)件底面之間易于形成油膜，故潤(rùn)滑條件較好、磨損小。當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用力始終與平底垂直，傳力性能較好，傳動(dòng)效率較高，所以常用于高速凸輪機(jī)構(gòu)中。但由于從動(dòng)件為一平底，故不適用于帶有內(nèi)凹輪廓的凸輪機(jī)構(gòu)。 二、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律1等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 當(dāng)凸輪作等角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件上升或下降的速度為一常數(shù)，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（1） 位移曲線(S曲線) 若從動(dòng)件在整個(gè)升程中的總位移為 h，凸輪上對(duì)應(yīng)的升程角為0，那么由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，在等速運(yùn)動(dòng)中，從動(dòng)件的位移S與時(shí)間t的關(guān)系為： Svt凸輪轉(zhuǎn)角與時(shí)間t的關(guān)系為： t則從動(dòng)件的位移S與凸輪轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系為:v和都是常數(shù)，所以位移和轉(zhuǎn)角成正比關(guān)系。因此，從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)的位移曲線是一條向上的斜直線。從動(dòng)件在回程時(shí)的位移曲線則與下圖相反，是一條向下的斜直線。（2）等速運(yùn)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn) 由于從動(dòng)件在推程和回程中的速度不變，加速度為零，故運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；但在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始和終止時(shí)；從動(dòng)件的速度從零突然增大到v或由v突然減為零，此時(shí)，理論上的加速度為無(wú)窮大，從動(dòng)件將產(chǎn)生很大的慣性力，使凸輪機(jī)構(gòu)受到很大沖擊，這種沖擊稱剛性沖擊。隨著凸輪的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生連續(xù)的周期性沖擊，引起強(qiáng)烈振動(dòng)，對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的工作十分不利。因此，這種凸輪機(jī)構(gòu)一般只適用于低速轉(zhuǎn)動(dòng)和從動(dòng)件質(zhì)量不大的場(chǎng)合。 2等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)凸輪作等角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件在升程(或回程)的前半程作等加速運(yùn)動(dòng)，后半程作等減速運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。圖78 等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移曲線 (1)位移曲線(S曲線)由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，當(dāng)物體作初速度為零的等加速度直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的位移方程：在凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪按等角速度旋轉(zhuǎn)，凸輪轉(zhuǎn)角與時(shí)間t之間的關(guān)系為 t=/則從動(dòng)件的位移S與凸輪轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系為：式中a和都是常數(shù)，所以位移s和轉(zhuǎn)角成二次函數(shù)的關(guān)系，所以，從動(dòng)件作等加速等減速運(yùn)動(dòng)的位移曲線是拋物線。因此，對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓的繪制從動(dòng)件在推程和回程中的位移曲線是由兩段曲率方向相反的拋物線連成。(2)等加速等減速運(yùn)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn) 從動(dòng)件按等加速等減速規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度由零逐漸增至最大，而后又逐步減小趨近零，這樣就避免了剛性沖擊，改善了凸輪機(jī)構(gòu)的工作平穩(wěn)性。因此，這種凸輪機(jī)構(gòu)適合在中、低速條件下工作。課題名稱其他機(jī)構(gòu)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解棘輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，螺旋機(jī)構(gòu)，不完全機(jī)構(gòu)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)輔助手段課外作業(yè)課后體會(huì)一、棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理含有棘輪和棘爪的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為棘輪機(jī)構(gòu)。棘輪是具有齒形表面或摩擦表面的輪子，由棘爪推動(dòng)作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。棘爪是在兩個(gè)構(gòu)件之間的一種爪形中介構(gòu)件，用以阻止上述兩個(gè)構(gòu)件在某一方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。二、槽輪機(jī)構(gòu)主動(dòng)輪做勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪做單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作可靠，效率高，間歇轉(zhuǎn)位較平穩(wěn)，多用于各種自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)儀表的進(jìn)給機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，三、螺旋機(jī)構(gòu) 1差動(dòng)螺旋傳動(dòng)的原理差動(dòng)螺旋傳動(dòng)是指活動(dòng)螺母與螺桿產(chǎn)生差動(dòng)的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。差動(dòng)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以產(chǎn)生極小的位移，而其螺紋的導(dǎo)程并不需要很小，加工比較容易所以差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)常用于測(cè)微器，計(jì)算機(jī)，分度機(jī)，以及許多精密切削機(jī)床儀器和工具中。2.差動(dòng)螺旋傳動(dòng)的移動(dòng)距離和方向的確定（1）螺桿上兩螺紋旋向相同時(shí)，活動(dòng)螺母移動(dòng)的距離減小。當(dāng)機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程大于活動(dòng)螺母的導(dǎo)程時(shí)，活動(dòng)螺母移動(dòng)的方向于螺桿移動(dòng)方向相同；當(dāng)機(jī)架上固定螺母的導(dǎo)程小于活動(dòng)螺母的導(dǎo)程時(shí)，活動(dòng)螺母的移動(dòng)方向于螺桿移動(dòng)方向相反；當(dāng)兩螺紋的導(dǎo)程相等時(shí)，活動(dòng)螺母不動(dòng)（移動(dòng)距離為零）。（2）螺桿上兩螺紋旋向相反時(shí)，活動(dòng)螺母移動(dòng)距離增大。活動(dòng)螺母移動(dòng)方向于螺桿移動(dòng)方向相反。（3）在判定差動(dòng)螺旋差動(dòng)中活動(dòng)螺母的移動(dòng)方向時(shí)，應(yīng)先確定螺桿的移動(dòng)方向。差動(dòng)螺旋差動(dòng)中活動(dòng)螺母的實(shí)際移動(dòng)距離和方向，可用公式表示如下：（h1h2） 當(dāng)兩螺紋的旋向相反時(shí)，公式中用“” 號(hào)，當(dāng)兩螺紋的旋向相同時(shí)，公式中用“” 號(hào)。計(jì)算結(jié)果為正值時(shí)，活動(dòng)螺母實(shí)際移動(dòng)方向與螺桿移動(dòng)方向相同，計(jì)算結(jié)果為負(fù)值時(shí)，活動(dòng)螺母實(shí)際移動(dòng)方向與螺桿移動(dòng)方向相反。四、不完全齒輪機(jī)構(gòu)主動(dòng)輪連續(xù)回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件間歇運(yùn)動(dòng)。第5章 機(jī)械傳動(dòng)課題名稱機(jī)械傳動(dòng)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解掌握帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)，摩擦輪傳動(dòng)，輪系。教學(xué)重點(diǎn)帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)工作原理和傳動(dòng)比教學(xué)難點(diǎn)帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)，摩擦輪傳動(dòng)工作原理和傳動(dòng)比輔助手段課外作業(yè)課后體會(huì)課題名稱帶傳動(dòng)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的熟悉帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及類(lèi)型，掌握帶的構(gòu)造、標(biāo)準(zhǔn)，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)1.帶傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比2.帶傳動(dòng)的特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算輔助手段課外作業(yè)課后體會(huì)一、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)帶傳動(dòng)是由帶和帶輪組成傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的傳動(dòng)，分摩擦傳動(dòng)和嚙合傳動(dòng)兩類(lèi)。屬于摩擦傳動(dòng)類(lèi)的帶傳動(dòng)有平帶傳動(dòng)、帶傳動(dòng)和圓帶傳動(dòng)；屬于嚙合傳動(dòng)類(lèi)的帶傳動(dòng)有同步帶傳動(dòng)。（a）平型帶傳動(dòng) （b）三角帶傳動(dòng) （c）圓形帶傳動(dòng) （d）同步帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)的工作原理：帶傳動(dòng)是利用帶作為中間繞性件，依靠帶與帶輪之間的摩擦力或嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的。帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比：就是帶輪角速度之比，或帶輪的轉(zhuǎn)速之比。帶傳動(dòng)的特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便，適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)場(chǎng)合。2.傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。3.過(guò)載時(shí)，傳動(dòng)帶會(huì)在帶輪上打滑，起到安全保護(hù)作用。4.屬于摩擦傳動(dòng)類(lèi)的帶傳動(dòng)，帶在傳動(dòng)中受力是周期變化的。5.外輪廓尺大，傳動(dòng)效率較低。二、帶和帶輪帶傳動(dòng)是由一條或數(shù)條帶和帶輪組成的摩擦傳動(dòng)。帶安裝在相應(yīng)的輪槽內(nèi)，僅與輪槽的兩側(cè)接觸，而不與槽底接觸。帶是橫截面為等腰梯形或近似等腰梯形的傳動(dòng)帶，其工作面為兩側(cè)面。帶是標(biāo)準(zhǔn)件，有Y、七種型號(hào)。三、帶傳動(dòng)的工作情況1.帶傳動(dòng)中力的分析1）帶傳遞的力 2）由離心力所產(chǎn)生的拉力2.帶的應(yīng)力分析1）拉應(yīng)力 2）彎曲應(yīng)力 3）離心應(yīng)力3.帶的彈性滑動(dòng)、打滑和滑動(dòng)率1）帶的彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)固有的特性，是不可避免的，選用彈性模量大的帶材料可以降低彈性滑動(dòng)。2）打滑打滑將造成帶的嚴(yán)重磨損并使帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，這種情況應(yīng)當(dāng)避免3）滑動(dòng)率四、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算1.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在保證帶不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。2.單根帶的基本額定功率3.設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容4.設(shè)計(jì)方法和步驟5.確定中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度d1）傳動(dòng)實(shí)際中心距； 2）帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度d是帶在規(guī)定的張緊力下，位于測(cè)量帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度。6. 驗(yàn)算小帶輪包角18057.3（21）/a對(duì)于帶傳動(dòng)，小帶輪的包角一般要求：120。7.確定帶的根數(shù)8.確定帶的初拉力9.計(jì)算帶作用于軸上的力課題名稱 齒輪傳動(dòng)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的分類(lèi)，掌握齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)了解齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的分類(lèi)，掌握齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)，瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定教學(xué)難點(diǎn)瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定輔助手段齒輪模型課外作業(yè)作業(yè)冊(cè)課后體會(huì)一、齒輪傳動(dòng)的常用類(lèi)型1.圓柱齒輪傳動(dòng) 2.錐齒輪傳動(dòng) 3.交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)二、齒輪的基本參數(shù)和基本尺寸間的關(guān)系.齒數(shù)Z 一個(gè)齒輪的牙齒數(shù)目即齒數(shù)。.模數(shù)m 因?yàn)榉侄葓A周長(zhǎng)dZp，則分度圓直徑為 dZp由于為一無(wú)理數(shù)，為了計(jì)算和制造上的方便，人為地把p規(guī)定為有理數(shù)，即齒距P除以圓周率所得的商稱為模數(shù)，用m表示。即 mp (mm).壓力角壓力角指分度圓上的壓力角，用表示。我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角20。4.齒頂圓：輪齒頂部所在的圓稱為齒頂圓，其直徑用da表示。 5.齒根圓：齒槽底部所在的圓稱為齒根圓，其直徑用df表示。6.分度圓：齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓稱為分度圓，其直徑用d表示。7.齒距、齒厚、齒槽寬：兩個(gè)相鄰而同側(cè)的端面齒廓之間的弧長(zhǎng)稱為齒距，用p表示。即pse齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高，用h表示。齒頂高：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒頂高，用ha表示。10齒根高：齒根圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒根高，用hf表示。11齒寬：沿齒輪軸線方向量得的齒輪寬度，用b表示。12. 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算正常齒制 ha*1, C*0.25表11短齒制 ha*0.8, C*0.3標(biāo)準(zhǔn)中心距 ar1r2m (Z1Z2)2 三、齒輪的規(guī)定畫(huà)法四、齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比五、漸開(kāi)線齒輪的加工原理1.仿形法 2.范成法 1）齒輪插刀 2）齒條插刀 3）蝸輪滾刀六、齒輪的失效形式及材料選用1.齒輪的失效形式：輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合等幾種。2.齒輪材料及其選擇 材料：鋼、鑄鐵、非金屬材料齒輪材料的基本要求：齒面要硬，齒芯要韌。七、直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算1.輪齒的受力分析2.齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷3.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算4.齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算5.齒輪的許用應(yīng)力6.齒輪參數(shù)的選擇 直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等。注意：?jiǎn)蝹€(gè)齒輪有固定的分度圓和分度圓壓力角，而無(wú)節(jié)圓和嚙合角，只有一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，才有節(jié)圓和嚙合角。此外，為了保證一對(duì)直齒圓柱齒輪能連續(xù)傳動(dòng)，其重合度必須大于1(1)。八、斜齒圓柱齒輪齒傳動(dòng)1.斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸圖11 由斜齒圓柱齒輪齒廓形成可知，它的齒面是一漸開(kāi)線螺旋面，其端面（垂直于齒輪軸線的平面）和法面平面（垂直于齒的平面）的齒形不同，當(dāng)用成型銑刀加工時(shí)，刀具沿螺旋線方向進(jìn)刀，故輪齒的法面齒形與刀具的齒形一致，因此以輪齒的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇刀具。但在計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸時(shí)，又要按端面參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，故必須建立法面參數(shù)與端面參數(shù)之間的換算關(guān)系。 螺旋角斜齒輪的螺旋線為斜直線，螺旋線與分度圓柱母線的夾角稱螺旋角，用表示。斜齒輪輪齒的旋向分為左、右旋兩種。 模數(shù)Pn表示法向齒距，Pt表示端面齒距，為螺旋角，它們之間的關(guān)系為： PnPtcos Pm ， mnmtcos mt端面模數(shù) mn法面模數(shù) 一般取mn為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 壓力角 法向壓力角n和端面壓力角t，兩者之間的關(guān)系為：tgntgtcos 2.斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)表11 3. 斜齒輪的受力分析 4. 斜齒輪的強(qiáng)度計(jì)算一對(duì)斜齒輪的正確嚙合條件是：兩輪的法面模數(shù)和法面壓力角相等，分度圓上的螺旋角相等，方向相反。九、直齒錐齒輪傳動(dòng)1.直齒圓錐齒輪各部分名稱和幾何參數(shù) 2.直齒錐齒輪的齒形及當(dāng)量齒數(shù)3.確嚙合條件一對(duì)直齒圓錐齒輪的正確嚙合的條件為大端模數(shù)和壓力角必須分別相等 課題名稱 蝸桿傳動(dòng)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的1、了解蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)，主要參數(shù)2、掌握蝸桿與蝸輪之間的轉(zhuǎn)向教學(xué)重點(diǎn)1、了解蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)，主要參數(shù)2、，掌握蝸桿與蝸輪之間的轉(zhuǎn)向教學(xué)難點(diǎn)掌握蝸桿與蝸輪之間的轉(zhuǎn)向輔助手段模型課外作業(yè)課后體會(huì)蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，用于傳遞空間交錯(cuò)的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，一般交錯(cuò)角為908，通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)1.傳動(dòng)比大 用于傳遞動(dòng)力時(shí)，i=880, 用于傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，i可達(dá)1000。2.工作平穩(wěn) 因?yàn)槲仐U與蝸輪齒的嚙合是連續(xù)的，同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多所以平穩(wěn)性好。3.自鎖性 當(dāng)蝸桿的螺旋角小于輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)能自鎖，即只能由損桿帶動(dòng)蝸輪，而不能蝸輪帶動(dòng)蝸桿。4.效率低 因?yàn)樵趥鲃?dòng)中摩擦損失大，其效率一般為h=0.70.8，具有自鎖性傳動(dòng)時(shí)效率h=0.40.5。故不適用于傳遞大功率和長(zhǎng)期連續(xù)工作。5.制造成本高 為了減少摩擦，蝸輪常用貴重的減摩材料（如青銅）制造。二、蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)三、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，均以主平面（通過(guò)蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面）的參數(shù)和幾何關(guān)系為基準(zhǔn)。1.主要參數(shù)模數(shù)、壓力角、螺旋升角與蝸輪的分度圓螺旋角b為了保證輪齒的正確嚙合，蝸桿的軸向模數(shù)mx1應(yīng)等于蝸輪的端面模數(shù)mt2，蝸桿的軸向壓力角ax1應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角at2，蝸桿分度圓上的螺旋線升角l應(yīng)等于蝸輪分度圓上的螺旋角b，且兩者螺旋方向相同。蝸桿的軸向壓力角ax（蝸輪的端面壓力角at）為標(biāo)準(zhǔn)壓力角200。 mx1=mt2= m ax1=at2= a l = b通常取蝸桿的頭數(shù)Z1=14。當(dāng)Z=1時(shí)，導(dǎo)程角小，效率低，一般用于分度傳動(dòng)或自鎖傳動(dòng)中，Z=24常用于動(dòng)力傳動(dòng)和有較高效率。若頭數(shù)多，導(dǎo)程角大，制造困難。蝸輪齒數(shù)根據(jù)傳動(dòng)比和蝸桿的頭數(shù)決定：Z2=iZ1, 通常取Z2=2028，Z2不應(yīng)少于28齒，以免根切和降低傳動(dòng)的平穩(wěn)性。2.蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算四、蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算1. 蝸桿傳動(dòng)的失效形式及常用材料蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式有膠合、點(diǎn)蝕和磨損等，因此，蝸桿蝸輪的材料不僅要有足夠的強(qiáng)度，而且還要有良好的減磨性，耐磨性和抗膠合的能力。蝸桿一般采用碳素鋼或合金鋼制造，要求齒面光潔并且有較高的硬度。對(duì)于高速重載傳動(dòng)，蝸桿常用15 Cr、20 Cr、20 CrMnTi等，經(jīng)滲碳淬火，表面硬度HRC5662，并經(jīng)磨削。對(duì)中速中載傳動(dòng)，蝸桿材料可用45 、40 Cr、35SiMn等，表面淬火，表面硬度HRC4555，也需磨削。低速不重要的傳動(dòng)，蝸桿材料可采用45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度HB220270。蝸輪材料可參考滑動(dòng)速度Vs來(lái)選擇，常采用青銅與鑄鐵，在Vs5-25m/s的連續(xù)工作的重要傳動(dòng)中，蝸輪材料常用鑄錫磷青銅ZQSn101或鑄錫鋅鉛青銅ZQSn663等，這些材料的減摩性、耐磨性和抗膠合的性能及切削性能都較好，但強(qiáng)度低，價(jià)格高。在Vs5m/s傳動(dòng)中，蝸輪材料可用無(wú)錫青銅，如鑄鋁鐵青銅ZQAl94或鑄錳黃鋼ZHMn5822等，這類(lèi)材料的強(qiáng)度較高，價(jià)格較廉，但減摩性、抗膠合性能不如錫磷青銅。在Vs2m/s 的不重要傳動(dòng)中，蝸輪材料可用灰鑄鐵HT150或HT200等，也可用球墨鑄鐵QT6003、QT7002等。也可由尼龍或增強(qiáng)尼龍材料制成。2. 蝸桿傳動(dòng)的受力分析 3. 蝸桿強(qiáng)度計(jì)算五、蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡1. 蝸桿傳動(dòng)的效率 2. 蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑 3. 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算課題名稱摩擦輪傳動(dòng)授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的摩擦輪傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比教學(xué)重點(diǎn)工作原理和傳動(dòng)比教學(xué)難點(diǎn)工作原理和傳動(dòng)比輔助手段課外作業(yè)課后體會(huì)一、摩擦輪傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比1.摩擦輪傳動(dòng)的工作原理：摩擦輪傳動(dòng)是利用兩輪直接接觸所產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)。圖1 兩軸平行的摩擦輪傳動(dòng)外接圓柱式內(nèi)接圓柱式圖1所示就是最簡(jiǎn)單的摩擦輪傳動(dòng)，由兩個(gè)相互壓緊的圓柱形摩擦輪組成。正常傳動(dòng)時(shí)，主動(dòng)輪依靠摩擦力的作用帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并保證兩輪面的接觸處有足夠大的摩擦力，使主動(dòng)輪產(chǎn)生的摩擦力矩足以克服從動(dòng)輪上的阻力矩。如果摩擦力小于阻力矩，兩輪面接觸處在傳動(dòng)中會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑移現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就叫“打滑”。 增大摩擦力的途徑：一是增大正壓力，二是增大摩擦因數(shù)。2.傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)中瞬時(shí)輸入速度與輸出速度的比值稱為傳動(dòng)比。傳動(dòng)比用符號(hào)表示，表達(dá)式為n1/n2兩摩擦輪的轉(zhuǎn)速之比等于它們的直徑的反比。n1/n2=D!/D2二、摩擦輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與其它傳動(dòng)相比較，摩擦輪傳動(dòng)具有以下特點(diǎn)：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便，適用于兩軸中心距較近的傳動(dòng)。2.傳動(dòng)時(shí)噪聲小，并可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速、變向。3.過(guò)載時(shí)，兩輪接觸處會(huì)產(chǎn)生打滑，因而可以防止薄弱零件的損壞，起到安全保護(hù)作用。4.在兩輪接觸處會(huì)產(chǎn)生打滑的可能，所以不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。5.傳動(dòng)效率低，不宜傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，主要適用高速、小功率的傳遞的場(chǎng)合。三、摩擦輪的傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用場(chǎng)合按兩輪軸線相對(duì)位置摩擦輪傳動(dòng)可分為兩軸平行和兩軸相交兩類(lèi)。1.兩軸平行的摩擦輪傳動(dòng)2.兩軸相交的摩擦輪傳動(dòng)直接接觸的摩擦輪傳動(dòng)一般應(yīng)用于摩擦壓力機(jī)、摩擦離合器、制動(dòng)器、機(jī)械無(wú)級(jí)變速器及儀器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等場(chǎng)合。課題名稱輪 系授課形式講授課時(shí)班級(jí)教學(xué)目的了解輪系的功用與分類(lèi)教學(xué)重點(diǎn)輪系的功用，以及與齒輪傳動(dòng)的比較教學(xué)難點(diǎn)功用輔助手段模型、掛圖課外作業(yè)課后體會(huì)一系列互相嚙合的齒輪所組成的齒輪機(jī)構(gòu)來(lái)